Kontrola výrobního procesu v moderním mlýně. Michaela Osičková

Transkript

1 Kontrola výrobního procesu v moderním mlýně Michaela Osičková Bakalářská práce 2012

2

3

4

5

6 ABSTRAKT Tato bakalářská práce se zabývá obilovinami. Jsou zde shrnuty základní poznatky obilovin, morfologická stavba a chemické složení obilného zrna. Důraz je kladen na technologický proces výroby mouky a následně na laboratorní kontrolu obilovin a mouky. Klíčová slova: obiloviny, mouka, lepek, pšenice ABSTRACT This thesis deals with cereals. It summarizes the basic findings of cereals, morphologist structure and chemical composition of cereal grains. Emphasis is placed on the technological process of manufacturing flour and then the laboratory control of cereals and flour. Keywords: cereals, flour, gluten, wheat

7 Děkují za odborné vedení vedoucímu bakalářské práce, kterým je doc. Ing. Jan Hrabě, Ph.D. a zároveň bych chtěla poděkovat i panu Ing. Václavu Brachtlovi za odbornou pomoc při zpracování bakalářské práce a za poskytnuté materiály. Prohlašuji, že jsem na bakalářské práci pracovala samostatně a použitou literaturu jsem citovala. Ve Zlíně... Podpis studenta

8 OBSAH: ÚVOD OBILOVINY DRUHY OBILOVIN Pšenice Žito Ječmen Oves Pohanka Rýže Proso Kukuřice Čirok Amarant STRUKTURNÍ USPOŘÁDÁNÍ OBILNÉHO ZRNA FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI OBILÍ CHEMICKÉ SLOŽENÍ OBILÍ Sacharidy Monosacharidy Oligosacharidy Polysacharidy Bílkoviny Pšeničné bílkoviny lepek Lipidy Minerální látky Vitamíny TECHNOLOGICKÉ VLASTNOSTI OBILOVIN Vlhkost Obsah příměsí Objemová hmotnost Sklovitost zrna Tvrdost zrna TECHNOLOGIE VÝROBY MOUKY SKLADOVÁNÍ OBILÍ PŘÍPRAVA OBILÍ PRO MLETÍ ČIŠTĚNÍ OBILÍ Čištění suchou cestou Čištění mokrou cestou Hydrotermická úprava zrna TECHNOLOGIE MLETÍ Mletí pšenice Mletí žita... 31

9 2.5 MÍCHÁNÍ A VLASTNOSTI MOUK SKLADOVÁNÍ MOUK BALENÍ MOUK LABORATORNÍ KONTROLA VSTUPNÍ KONTROLA OBILÍ SENZORICKÉ POSUZOVÁNÍ MOUKY Posuzování barvy Princip: Posuzování chuti Posuzování vůně Provozní metoda Rozhodčí metoda STANOVENÍ LEPKU Stanovení mokrého lepku Pracovní postup Výpočet Stanovení suchého lepku Pracovní postup Bobtnavost lepku Princip metody Pracovní postup Výpočet Pružnost lepku Pracovní postup Tažnost lepku Pracovní postup STANOVENÍ OBSAHU POPELA Princip metody Pracovní postup Výpočet STANOVENÍ PÍSKU Pracovní postup Výpočet STANOVENÍ VLHKOSTI MOUKY Metoda rozhodčí Pracovní postup Výpočet Metoda kontrolní Pracovní postup Výpočet STANOVENÍ KYSELOSTI Rozhodčí metoda titrační Pracovní postup Výpočet Metoda ethanolového výluhu mouky podle Schuleruda Pracovní postup Výpočet... 43

10 3.8 PŘÍSTROJE POUŽÍVANÉ K LABORATORNÍ KONTROLE Glutamatic stanovení lepku GLUTORK 2020 stanovení suchého lepku Alveograf Falling number stanovení pádového čísla ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A ZKRATEK SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK... 55

11 UTB Zlín, Fakulta technologická 11 ÚVOD Cereálie, neboli obiloviny provázejí lidskou společnost od nepaměti. Jsou to semena jednotlivých ušlechtilých travin. Každé obilné zrno obsahuje endosperm, klíček a obalovou vrstvu. Narušením obalové vrstvy mletím získáme mlýnský výrobek mouku. Dle vyhlášky Ministerstva zemědělství č. 333/1997 Sb. o potravinách a tabákových výrobcích se moukou rozumí mlýnský obilný výrobek získaný mletím obilí a tříděný podle velikosti částic, obsahu minerálních látek a druhu použitého obilí. Mlýnský výrobek získaný v první fázi mletí v podobě hrubších částic zbavených slupek se nazývá krupice. Mlýnské obilné výrobky se označují názvem skupiny nebo podskupiny a označí se botanický rod obiloviny, ze které je výrobek vyroben. Mlýnské obilné výrobky musí být uloženy odděleně od látek aromatických, skladují se na podložkách nejméně ve vzdálenosti 5cm od stěny v prostorách s nízkou relativní vlhkostí vzduchu. Na základě historických poznatků se předpokládá, že náznaky pěstování obilovin se datují 12. až 10. tisíciletí před naším letopočtem. Obiloviny si udržely v průběhu tisíciletí výlučné postavení základní potraviny. Teprve později v druhé polovině 20. století dochází k poklesu přímé spotřeby obilovin, kdy v některých vyspělých zemích bylo obilovinami pokryto pouze 20 až 30% denní energetické potřeby. Jejich hlavní druhy jsou především chlebové obiloviny, pšenice a žito, dále ječmen, kukuřice, rýže, oves, pohanka. V dřívějších dobách se zrno mlelo mezi dvěma kameny, následně na kamenných mlýnech poháněných vlastními či zvířecími silami, později větrem a vodou. Vždy bylo zrno rozemleto celé a proto mouka obsahovala i klíček plný prospěšných enzymů a tuků. Nevýhodou byla omezená trvanlivost oleje v klíčku žlukly během několika týdnů. V 19. století se začalo obilí mlít na železných, později porcelánových a dnes ocelových mlýnech. V mlýnu se na zrnu nejprve obrousila vnější vrstva a klíček. Tyto části se vyhodily nebo zpracovaly nejčastěji do krmení pro zvířata. Ze zrna zůstala hlavně škrobnatá část, a ta se semlela na mouku. Taková mouka se nazývá bílá a má delší trvanlivost. [2,4,16,51,52]

12 UTB Zlín, Fakulta technologická 12 1 OBILOVINY Z obilovin se pro lidskou výživu používá výhradně zrno. Obiloviny (cereálie) patří botanicky mezi traviny. Téměř všechny známé obiloviny patří do čeledi lipnicovité. Společný botanický původ obilovin čeledi lipnicovité předurčuje jejich značnou vzájemnou podobnost jak ve struktuře a tvorbě zrna, tak v chemickém složení. [1] Obiloviny jsou semena jednoletých ušlechtilých travin. Pěstují se na celém světě. Mají květenství : klas (pšenice, žito, ječmen) lata (oves, proso, čirok, rýže) palice (kukuřice) [2] Výrobky z obilovin patřili odedávna k nejznámější lidské potravě. Důkazy o skladování obilí před mnoha tisíciletími pocházejí z Egyptské říše a z Asie. Příprava kvašeného obilného výrobku se dokládá téměř dvě tisíciletí před naším letopočtem. Hovoří se obvykle o kvašeném chlebu, ale od chleba v našem slova smyslu se tento výrobek liší. Šlo spíše o ploché placky z řídkého těsta více sušené než intenzivně pečené. Podobné výrobky se v oblasti Blízkého východu vyrábějí dodnes. Ve střední Evropě byla hlavní potravou kaše. [3] 1.1 Druhy obilovin Pšenice Je nejdůležitější u nás pěstovaná obilovina, obsahuje neplnohodnotné bílkoviny ve formě lepku. Zpracovává se na krupici (hrubou, jemnou, dehydrovanou), dále na mouku hrubou, polohrubou, hladkou a 00 extra a pšeničný slad. Pěstuje se pšenice měkká a tvrdá (v teplejších oblastech). [2] Podle požadavků na jakost pšenici rozdělujeme do 5 skupin: K pečivárenskému využití Pro výrobu těstovin Pro produkci škrobu Pro produkce etanolu Pro krmné účely [6]

13 UTB Zlín, Fakulta technologická 13 Obr. 1: Pšenice setá [21] Žito Žito (Secale cereale) na našem území patří k nejstarším zemědělským kulturám využívaným k lidské výživě. Tvar zrna je protáhlejší, na jednom konci zúžený. Je důležitou surovinu při výrobě chlebové mouky, dále se zpracovává na kávoviny, pálenky. [2,5] Podle požadavů na jakost můžeme žito rozdělit do 4 skupin: Žito pro mlynářskou oblast Žito pro pekařskou oblast Ke krmným účelům: partie nevhodné pro lidskou výživu K výrobě bioethnolu: nutný vysoký obsah škrobu [7] Obr. 2: Žito seté [41]

14 UTB Zlín, Fakulta technologická Ječmen Ječmen (Hordeum) je čtvrtou nejrozšířenější zemědělskou plodinou na světě. Ke krmným účelům slouží převážná část vypěstovaného ječmene (65-75%). Vegetační doba jarního ječmene v našich podmínkách trvá průměrně dnů, přičemž o výnosu a kvalitě rozhodují především závěrečné fáze růstu, období tvorby a zrání obilek. Poškození zrna ječmene jako suroviny pro potravinářství způsobuje technologické problémy při zpracování a ovlivňuje kvalitu finálního výrobku. [4] U nás se pěstuje sladovnický (na výrobu sladu) a průmyslový ječmen na výrobu krup, krupek, ječné mouky, pálenky.[2] Obr. 3: Ječmen setý [21] Oves Zrno ovsa je výjimečné svým vysokým obsahem aminokyselin, olejem bohatým na kyselinu linolovou, nadprůměrným obsahem thiaminu (vitamin B1) a rozpustnou vlákninou obsahující převážně ß-glukany. [8] Zpracovává se na ovesné vločky, ovesnou rýži. Obsahuje až 7 % tuku. [2]

15 UTB Zlín, Fakulta technologická 15 Obr. 4: Oves setý [21] Pohanka Pohanka setá (Fagopyrum esculentum Moench) patří k nejmladším plodinám v Evropě. Má vysokou nutriční hodnotu a průkazné pozitivní účinky na zdraví lidí. Potlačuje karcinogenezi tlustého střeva, snižuje hladinu krevního cholesterolu, působí proti vysokému krevnímu tlaku a může být označena i jako probiotický produkt. Z pohanky se připravují omelety, sušenky, nudle, těstoviny a pečivo. [11,12,13] Obr. 5: Pohanka [25,26] Rýže Zrna rýže jsou pluchatá s tuhými převážně celulosovými obaly. Podstatná část rýže je konzumována jako světlá obroušená a oleštěná zrna, tak jak je i u nás běžně prodávána.

16 UTB Zlín, Fakulta technologická 16 Nejrozšířenější použití rýže je na přípravu různých typů kaší a jako přílohové obiloviny k masům, zelenině apod. [1] Obr. 6: Rýže setá [34,35] Proso Proso (Panicum), patří spolu se pšenicí a ječmenem k nejstarším obilninovým druhům využívaným člověkem. Proso je považováno za alternativní plodinu, což znamená, že se pěstuje jako doplněk pro obohacení pestrosti běžných obilovin. Tyto alternativní plodiny se využívají hlavně ve zdravé výživě. [10] Odstraněním nestravitelných plev se získávají žluté jáhly. Jáhly obsahují více tuku, používají se jako zavářka do polévek, na kaši, moučníky. Proso se používá jako krmivo pro exotické ptactvo. [2] Obr. 7: Proso seté [36,37]

17 UTB Zlín, Fakulta technologická Kukuřice Obilky různého tvaru, velikosti a zabarvení. Nejznámější odrůdou je koňský zub (podle charakteristického tvaru). V dnešní době se u nás kukuřice využívá hlavně ke krmným účelům (siláž i zrno). Kukuřičná mouka je vhodná pro bezlepkovou dietu nemocných alergií na lepek, protože jej neobsahuje. Samozřejmě má i průmyslové využití při výrobě škrobu, lihu, škrobového cukru, sirupu a stolního oleje z klíčků. O kukuřici se dá říci, že je to plodina budoucnosti. [2,9,10] Obr. 8: Kukuřice obecná [21] Čirok Čirok (Sorghum) je pátou nejrozšířenější obilninou na světě. Pěstuje se hlavně v Africe, Indii a Číně. Patří taky mezi alternativní plodiny. Je podobný prosu. Používá se na mouku, lze také uplatnit v bezlepkové dietě. V současnosti se zvyšuje pěstování čiroku a dochází k jeho šlechtění, tak aby nově vzniklé odrůdy byly chladuvzdorné, ranné a s obilkami které obsahují antinutriční látky např. tanin. [9,11,2]

18 UTB Zlín, Fakulta technologická 18 Obr. 9: Čirok [39] Amarant Některé druhy jsou již po tisíce let využívány člověkem jako zelenina či zrnina. Laskavec obsahuje vysoké hodnoty bílkovin, dokonce se dá říci, že se blíží k ideálnímu proteinu. Tato alternativní plodina se také používá v bezlepkové dietě. Škrob z laskavce se může také průmyslově zpracovávat. [14,15] Obr. 10: Amarant [40] 1.2 Strukturní uspořádání obilného zrna Morfologická skladba zrna všech obilovin je zhruba shodná. Zrna se liší především tvarem, velikostí a podílem jednotlivých vrstev. Tvary zrna jsou od tenkých protáhlých až po téměř kulatá, zastoupení a pořadí jednotlivých vrstev je však shodné. [1] Každá obilka se skládá z endospermu, klíčku a obalových vrstev.

19 UTB Zlín, Fakulta technologická 19 Endosperm představuje 84-86% hmotnosti zrn, obsahuje především škrob a bílkoviny. Endosperm zajišťuje výživu zárodku a při zpracování tvoří podstatnou složku finálního výrobku a při výživě a krmení je hlavním zdrojem energie a bílkovin. [16] Klíček tvoří nejmenší část obilky, obsahuje mnoho živin, protože slouží jako zárodek nové rostlinky. V klíčku je obsažen tuk, proto jsou klíčky před mletím z obilky odstraňovány. Obaly tvoří 8-14% hmotnosti zrna. Jsou tvořena několika vrstvami buněk, které chrání endosperm a klíček před vysycháním a mechanickým poškozením. Obalové vrsty se skládají z oplodí a osemení. [16] Obr. 11: Struktura obilky [16] 1.3 Fyzikální vlastnosti obilí V obilní mase při příjmu obilí ze sklizně se rozlišuje podíl zrn základní kultury a příměsi, zahrnující jak obilní příměsi (zrna cizích obilovin, poškozená zrna základní kultury), tak nečistoty (prach, kaménky, části rostlin včetně semen plevelů apod). [3] Vlastnosti obilní masy se charakterizují pomocí ukazatelů, na jejichž základě se usuzuje, jak se bude masa chovat při skladování. [3]

20 UTB Zlín, Fakulta technologická 20 Charakteristickými ukazateli jsou: Sypkost a samotřídění při sypání, které závisí na tvaru a vlhkosti zrna a na stejnoměrné granulaci Plnost a mezerovitost závisí především na tvaru a vlhkosti zrna. Tyto vlastnosti rozhodují o tom, jak dobře bude zrno ve vrstvě provětráváno, ochlazováno a jak bude odváděna vlhkost Sorpční a termické izotermy Tepelná vodivost [3,16] 1.4 Chemické složení obilí Chemické složení většiny obilovin se příliš neliší. Na chemickém složení zrna mají vliv půdní, klimatické a agrotechnické podmínky. [3,5] Tabulka 1: Chemické složení obilovin, zastoupení jednotlivých složek [16] PŚENICE ŽITO Minerálie 1,7% 1,7% Bílkoviny 13,2% 9,0% Tuk 2,4% 1,7% Sacharidy 65,0% 70,7% Vláknina 2,5% 1,9% Sacharidy Tvoří největší podíly obilného zrna mlynářských výrobků. Vznikají v zelené rostlině asimilačnímí procesy z vody a kysličníku uhličitého pomocí chlorofylu a sluneční enrgie. V obilovinách se vyskytují jednak sacharidy, které vytvářejí analyticky disperzní soustavu (pravé roztoky) a sacharidy, které vytvářejí koloidně disperzní soustavy, nerozpustné v neutrálních rozpouštědlech, ve vodě bobtnající a vytvářející za určitých podmínek gely a při zahřívání se rozkládjící bez předběžného tání. [18]

21 UTB Zlín, Fakulta technologická Monosacharidy Volné monosacharidy se vyskytují ve zralých obilných zrnech jen v nepatrném množství a to především v klíčku. V obilovinách se setkáváme především s pentosami, jako základními složkami vysokomolekulárních pentosanů. Nejdůležitějším monosachaidem je glukosa. Struktura cyklických molekul monosacharidů má vliv na další vlastnosti polysacharidů, které jsou z těchto molekul složeny. V cyklické struktuře monosacharidů je rozhodující pro chemické a fyzikální vlastnosti polysacharidů (především na bobtnavost, rozpustnost ve vodě, viskozitu gelů) poloha OH skupiny na prvním uhlíku monosacharidu. Je-li OH skupina pod rovinou kruhu, vzniká při vazbě 1,4 s dalším monosacharidem α-glykosidická vazba, je-li nad rovinou kruhu vzniká β-glykosidická vazba. [14,18,19,20] Oligosacharidy Sacharosa je fyziologicky velmi důležitá, poněvadž je obsažena v klíčku jako jediný cukr, který má klíčící zrno k dispozici, než se rozvine amylolytická činnost. [18] Polysacharidy Makromolekuly polysacharidů v obilovinách jsou často tvořeny pouze jedním typem, méně často dvěma typy monosacharidů. Polysacharidy v zrnu obilovin mají dvě základní funkce zásobní a stavební. Zásobní polysacharidy, jejichž typickým představitelem je škrob, jsou pro organismy zdrojem energie. Obsah škrobu se pohybuje v rozmezí 50-70% v závislosti na odrůdě a agroekologických podmínkách. Škrob se skládá ze dvou polysacharidů amylasy s přímým řetězcem glukosových zbytků a z amylopektinu. Molekula amylopektinu má rozvětvenější řetězec. Stavební polysacharidy jsou základem buněčných stěn rostlin, tudíž vlastně nosným skeletem rostlinných pletiv. Jejich představiteli jsou např. celulosa, hemicelulosa, lignin aj. Jsou to látky vesměs nerozpustné ve vodě, nerozpouštějí se snadno ani kyselinami. [8,19,20]

22 UTB Zlín, Fakulta technologická Bílkoviny Obsah bílkovin v pšenici se pohybuje v rozmezí 10-20%. Nejvíce bílkovin je v aleuronové vrstvě a v klíčku. Patří sem pšeničná bílkovina, která má zvláštní postavení, protože jako jediná dovede za normálních podmínek vytvořit s vodou pružný gel lepek, jehož vlastnosti určují jakost pečiva. Jednoduché bílkoviny se dělí podle rozpustnosti v různých rozpouštědlech na albuminy, globuliny, prolaniny a gluteniny. [8,18,14] Pšeničné bílkoviny lepek Pružný gel, tzv.lepek se jednoduše získá propíráním pšeničného těsta slabým proudem vody. Nejdůležitější složky lepku jsou bílkoviny gliadin a glutenin. [14,18,19] Obr. 12: Gliadin a glutenin a jejich propojení [22] Lepek je příčinou jedinečných vlastností pšeničného těsta, jeho tažnosti a pružnosti. Jakostí lepku je do značné míry určena tzv. síla mouky. Lepek vytváří trojrozměrnou síť peptidických řetězců propojených navzájem různými můstky a vazbami. Důležitou složkou lepku jsou lipidy, zejména fosfatidy. [7,18,24] Lipidy Obilná zrna jsou na lipidy poměrně chudá. Vyšší výskyt tuků je patrný v klíčcích. Endosperm, a tím i mouky chlebových obilovin obsahují maximálně do 2 % lipidů, především triacylglycerolů. Přes nízký obsah hrají lipidy docela důležitou roli při tvorbě těsta. Značná část lipidů se při hnětení váže do struktury pšeničného lepku.

23 UTB Zlín, Fakulta technologická 23 Kyselina linolová, olejová a linoleová patří k těm nenasyceným mastným kyselinám, které podléhají velmi snadno oxidaci, což má za následek žluknutí mouky. Hydrolytické žluknutí tuku v mouce, které je katalyzováno přítomnou lipázou se projevuje zvýšením kyselosti. Dochází k tomu i během dlouhodobého skladování mouk. [1,14,19] Minerální látky Souhrnně označujeme minerální látky jako popel, to znamená anorganický zbytek po spálení rostlinného materiálu. Tímto způsobem se souhrn minerálních složek obilovin také stanovuje. Obsah popele se v celých zrnech pohybuje v rozmezí 1,25-2,5%, přičemž jeho koncentrace je nejvyšší v obalových vrstvách a nejnižší v endospermu. Obsah popela v mouce proto stoupá se stupněm vymletí a je základem pro klasifikaci mouk a jejich značení. [1] Popel obilovin je tvořen převážně oxidem fosforečným, nejhojnějšími kovy jsou hořčík, vápník a železo. V popelu se často vyskytují i minerální kontaminanty, zejména těžké kovy. [1] Vitamíny Endosperm je na vitamíny chudý. Vyskytují se v obalových vrstvách a v klíčku. Obiloviny je možno považovat za zdroj vitamínů skupiny B. Významný je také vitamín E, který je obsažen ve vysoké koncentraci v klíčku. [1,12] 1.5 Technologické vlastnosti obilovin Technologickou jakostí se rozumí souhrn znaků a vlastností důležitých pro průmyslové zpracování. Pro účely technologického zpracování se rozlišuje: Mlynářská jakost pokusný zámel, zahrnující výtěžnost krupic, výtěžnost mouky, obsah popele v krupicích a v mouce, barva mouky, příp. jiné, dale pak objemová hmotnost, podíl plných zrn, sklovitost, tvrdost zrn, obsah popela Pekařská jakost obah bílkovin, obsah a vlastnosti lepku, sedimentační hodnota, číslo poklesu, fyzikální vlastnosti těsta, pekařský pokus [16]

24 UTB Zlín, Fakulta technologická Vlhkost Je nejdůležitějším rysem tržní hodnoty zrna. Rozeznáváme obilí suché s vlhkostí pod 14%, středně suché o vlhkosti 14-15,5%, vlhké o vlhkosti 15,5-17% a obilí mokré o vlhkosti nad 17%. Při skladování v silech se připouští vlhkost 15%. [16] Obsah příměsí Stanovuje se ručně a je velmi závislé na vzorkování. Příměs rozeznáváme oddělitelnou a neoddělitelnou. Příměsi zhoršují značně barvu mlýnských produktů, často snižují výtěžnost. [16] Objemová hmotnost Hmotnost 1l zrna vyjádřená v gramech, která je vyšší u zrna více vyvinutého. [16] Sklovitost zrna Charakterizuje stručně mechanické vlastnosti endospermu. Sklovitá zrna se zpravidla vyznačují vyšším obsahem bílkovin, Rozeznáváme sklovité, polosklovité a moučnaté pšenice. Sklovité pšenice jsou z pekařského hlediska cennější. V technologické praxi se osvědčilo zpracování pšenice o sklovitosti 60%. Sklovitost se stanovuje prostým sčítáním průsvitných a poloprůsvitných zrn ze sta náhodně vybraných. [16] Tvrdost zrna Souvisí se stručně mechanickými vlastnostmi zrna, zejména s tvrdostí slupky a endospermu a je geneticky fixovanou vlastností. [16]

25 UTB Zlín, Fakulta technologická 25 2 TECHNOLOGIE VÝROBY MOUKY Mlýnská technologie zpracovává obilí jednak na výrobky jedlé (mouky, krupice), jednak na krmné (krmné mouky, otruby). Hlavními surovinami jsou u nás pšenice a žito. [3,16] Je to technologie mechanická, spočívající v postupném rozemílání zrna, meliva, s následným tříděním a čištěním sypkých meziproduktů a mícháním hotových výrobků. [17] 2.1 Skladování obilí První základní technologický proces, kterému je obilí po sklizni podrobeno, je skladování. Úkolem skladovatele je udržet zrno v dobré kondici. Obilí se skladuje a postupně vydává k mlýnskému zpracování celé měsíce. Část obilí se dokonce uskladňuje, jako tzv. strategické zásoby i po více let. [1] Pro skladování slouží hlavně obilní sila, vysoké stavby se šachtovými komorami většinou šestiúhelníkového profilu. Nejvíce sil je železobetonových, ale postupně se přechází na ocelová sila s kruhovými průřezy. V případě, že přísun obilí v době sklizně přesáhne kapacitu příjmové linky, uskladňuje se obilí přechodně na hromadách venku nebo v podlahových skladech. Technologické požadavky na sklad jsou dosti náročné. [1,3] Obr. 13: Skladištní sila [38] Obilí se do skladu přijímá zpravidla od prvovýrobců, kteří jednotlivé dodávky dopravují buď přímo z pole, nebo po provizorním uskladnění (většinou na hromadách). Obilí je

26 UTB Zlín, Fakulta technologická 26 v naprosté většině dopravováno nákladními auty nebo traktory s valníky. Obilí se vzorkuje ručními nebo automatickými pneumatickými vzorkovači. [1] V prvních týdnech skladování, pokud je vedeno správně, dochází k procesu, který nazýváme posklizňové dozrávání a který je technologicky velmi významný. Je známo, že zrno přijaté ke zpracování bez dostatečného dozrání jeví zhoršené mlýnské, ale zejména pekárenské vlastnosti. [1] 2.2 Příprava obilí pro mletí Základní operací je míchání obilí, kterým se vlastnosti jednotlivých pšenic vhodně kombinují tak, aby byla zaručena standardnost výroby. Obvykle se míchají silné pšenice s normálními nebo slabými. Proto jsou silné pšenice označovány jako zlepšovadla. [16] 2.3 Čištění obilí Po smíchání různých druhů obilí následuje čištění Čištění suchou cestou V prvním úseku se obilí vede na stroje, které odstraní tzv. odstranitelnou příměs pomocí tzv. suchého třídění. [3] Pomocí sít odstraníme rozměrově výrazně odlišné částice. Pro třídění obilí se používají zpravidla kovová síta s různými tvary otvorů kruhovými, podlouhlými a trojúhelníkovými. Sítové třídiče jsou konstruovány jako rovinné (používají se nejčastěji) nebo válcové či hranolové. Pohyb sít může být vodorovný, vodorovný se šikmým kmitáním, nebo vibrační. Výchozí směs se třídí na dvě frakce přepad a propad. [1,3,16] Třídění na triérech je založeno na principu rozlišení částic podle jejich délky. Jedná se o odstranění částic významně kratších než zrno základní kultury nebo naopak delších. Triér je dutý válec opatřený na vnitřní straně kapsovitými důlky. Otáčením válce kolem vodorovné nebo lehce nakloněné plochy osy se zrna dostávají do důlků a dlouhá zrna, jejichž těžiště se nachází mimo důlek, vypadávají dříve, kdežto krátká zrna zůstávají v důlku déle a po výpadu se dostávají do sběrného žlábku a do odpadů. Existují dva typy válcových triérů: Tzv. koukolník, kde zrno základní kultury zůstává ve spodní frakci spolu s delšími částicemi a sběrným žlabem se odvádí kulovité částice

27 UTB Zlín, Fakulta technologická 27 ovesný triér, kde se zrno základní kultury dostává do sběrného žlabu a ve spodní frakci zůstávají delší částice [1,16] Obr. 14: Systém práce koukolníku a ovesného triéru V obilné mase se často nacházejí kaménky, velká zrna písku apod. Tyto příměsi se odstraňují na odkaménkovači, kde se odstraní rozměrově podobné příměsi s odlišnou hustotou od zrna. [3,16] 1-vpád zrna, 2-výskok kaménků, 3 výpad čistého zrna Obr. 15: Princip činnosti odkaménkovače [1] Principem odkaménkovače je kmitající nakloněné síto s určeným rozkmitem a úhlem náklonu, kterým proudí směrem vzhůru vzduch. Vzduch je nasáván pod tlakem. Kaménky dopadají na síto a pružnými rázy jsou odhazovány opačným směrem. [1]

28 UTB Zlín, Fakulta technologická 28 Dále musíme odstranit kovové částice. K odstranění kovových částic se používají elektromagnetické separátory nebo permanentní magnety. [1] 1 vpád zrna, 2-permanentní magnety, 3-rotující buben, 4-výpad kovových částic Obr.16: Princip magnetických separátorů [1] V dalším stupni čištění je nutno obilné zrno zbavit prachu a oplodí obilky, toho dosáhneme oloupáním. Zrno se musí až třikrát oloupat a kartáčovat. Při loupání je obilí metáno proti plášti smirkovacího zařízení, kde dochází k intenzivnímu oděru povrchu obilek. Loupáním se snižuje obsah popela a odstranění klíčku u žita. [3,16] Čištění mokrou cestou Čištěním na mokré cestě je označováno praní. Praní spočívá v ponoření obilí do vody a energickém promývání. Lépe jsou odstraněny minerální obilné příměsi, odstraněn prach z rýhy a technologický efekt spočívá v rovnoměrném navlhčení obalových vrstev a dosažení vhodného koncentračního spádu vlhkosti mezi slupkou a endospermem. [16] Při praní zpravidla není dosaženo optimální vlhkosti pro průběh šrotovacího procesu, a proto je třeba zrno ještě nakrápět. Nakrápí se na průměrnou vlhkost zrna 15-16%. Tím se zlepší možnost oddělení obalových vrstev od endospermu, protože doba odležení po nakrápění umožňuje jen omezené proniknutí vlhkosti do vrchních částí zrna. Používá se voda teplá asi 20 C. [3,16] Hydrotermická úprava zrna Hydrotermická úprava tzv. kondiciování má za cíl zlepšení technologických vlastností jak mlynářských, tak pekařských. Dobře připravené zrno má mít suchý endosperm a vlhkou slupku. Jen tak se dosáhne vysokých výtěžků bílých mouk, slupka se dobře odděluje od jádra a získávají se čisté a ostré krupice. [16,31]

29 UTB Zlín, Fakulta technologická 29 Po hydrotermické úpravě se jednotlivé anatomické části zrna drtí rozdílně. Slupky podléhají plastické deformaci, drtí se do větších šupinek, což usnadňuje jejich oddělení. Endosperm se drtí jako křehké těleso s podstatně menší spotřebou energie. [31] Zlepšování pekařských vlastností kondiciováním není tak jednoznačné, poněvadž při teplotě nad 45 C jsou inaktivovány enzymy, při teplotách vyšších dochází ke změnám vlastností lepku koagulací bílkovin. Proses hydrotermické úpravy je určován tzv. kondičními činiteli, což jsou vlhkost obilí, teplota, čas a větrání. [1,16,31] 2.4 Technologie mletí V technologickém procesu mletí je zrno drceno tak, aby byl co nejlépe oddělen moučný endosperm od slupek. Základní jednotkou celého procesu je mlecí chod. Mletí se provádí na válvových stolicích, jejichž hlavní částí jsou mlecí válce s různou úpravou povrchu. Válcové stolice jsou zpravidla dvoupákové se čtyřmi mlecími válci. Každý pár válců pracuje samostatně. Otáčejí se proti sobě různou rychlostí. Průběh drcení je ovlivněn geometrickými a kinematickými parametry válců. Mlecí spára mezi válci je prostor největšího přiblížení dvojce mlecích válců. Změna mlecí spáry má rozhodující vliv na mlecí výsledky. Pracovní povrch mlecích válců je většinou rýhován. Dvojce válců ve stolici může být postavena ve čtyřech polohách (O/O ostří/ostří, H/H hřbet/hřbet, O/H ostří/hřbet, H/O hřbet/ostří). Nejrozšířenější je poloha ostří na ostří. [1,16,31,32] Obr.17: Vzájemné postavení rýh povrchu mlecích válců [1]

30 UTB Zlín, Fakulta technologická 30 Melivo vycházející z drtících strojů je polydisperzní soustava, kde se jednotlivé částice liší různým podílem slupky a endospermu. Proto se musí provést vytřídění směsi podle velikosti, což se provádí proséváním na pohybujících se sítech na tzv. propad a přepad. Nejhrubší frakce je tzv. šrotový přepad, dále se získají krupice hrubé, střední a jemné, dále krupičky jemné a mouky. Získané krupice tvoří nehomogenní směs obsahující kromě čistého endospermu, větší množství částic slupek. Proto se provádí čištění krupic pomocí proudu vzduchu, kdy lehčí částice (obsahující slupky) jsou odděleny. Získané krupice jsou dále děleny na sítech o různé hustotě. Zařízení na čištění krupic se nazývá reforma. [16,31,33] Mlýnský proces se skládá z většího počtu pasáží, které na sebe navazují tím způsobem, že část frakcí získaných tříděním v předchozí pasáži se stává melivem pro další mlecí chod. V každém mlecím chodu získáváme jednu nebo více frakcí, které sbíráme do výsledných produktů. Z předních mlecích chodů získáváme tzv. přední produkty charakteristické nízkým obsahem popela, bílou barvou a složením a vlastnostmi odpovídající středu endospermu. Z dalších mlecích chodů získáváme postupně produkty méně čisté, s rostoucím obsahem popela, tmavším zbarvením a vlastnostmi odpovídajícími vrstvám blíže povrchu zrna. Jednotlivé pasáže tvoří etapy technologického postupu. [1,12] Mletí pšenice Pšenice se mele na vysoko. Při mletí pšenice se zrno nejprve otevírá, aby se získaly hruběji granulované částice se značným podílem endospermu a malý podíl mouky. Mletí na vysoko má tři základní fáze: [16] Šrotování Slouží k šetrnému otevření zrna, vydělení endospermu v hrubších částicích, s nízkým výtěžkem pasážních mouk. Počáteční chody se nazývají šroty a v dnešních postupech se jich používá 5-6. Šrot, který vypadává ze šrotových stolic se třídí na přepady, krupice, krupičky a šrotovou mouku. Nejlepší produkty jsou z 2. a 3. šrotu. Šrotové mouky nejsou hotovými výrobky, jsou to pouze mouky pasážní. [12,31] Luštění Slouží k drcení vytříděných a vyčištěných produktů (krupic), obsahujících ulpělou část slupky tak, aby zůstala neporušena a dala se na sítech snadno třídit. Luštění krupic se provádí na jemně rýhovaných, nebo hladkých válcích. Z hladkých válců vycházejí často

31 UTB Zlín, Fakulta technologická 31 tzv. placičky, tj. agregáty drobných částic. Obyčejně se roztírají na talířových detašérech, zařazených za tyto stolice. Luštění má obvykle čtyři chody. [12,16,31] Vymílání Vymílání krupic je poslední etapou. Slouží hlavně k rozemílání částic čistého endospermu, vznikají hladké mouky. Vymílání se provádí na hladkých stolicích. Začíná se s jakostními krupičkami a postupně se přechází na horší. Chodů je zpravidla osm, z toho jedna klíčová pasáž, na kterou je veden přepad z posledního luštícího chodu. [12,16,31] Mletí žita Žito se mele na plocho. Mletí na plocho je prováděno tak, aby se získal maximální podíl mouky z každého chodu. Mele se se silným přítlakem, s vyjímkou 1.šrotu, kdy je zrno otevíráno, aby se jednak ušetřila energie a jednak, aby se získal menší podíl šrotové mouky, která není příliš čistá. V dnešní době se mele s nižším přítlakem a vyšším zatížením, takže se získává světlejší mouka. Postavení válců je hřeb na hřbet (H/H). Za válcovací stolice bývají zařazeny vytloukací stroje, které doplňují účinnost válcovacích stolic. Celkový počet chodů je určen požadovanou výtěžností a zpravidla je jich 5 se dvěma chody krupičnými. [16,31] 2.5 Míchání a vlastnosti mouk Na každé mlecí pasáži se získá určité množství mouky, tzv. pasážní mouka, u níž jsou dány dva základní znaky jakosti popel a zrnitost. Pasážní mouky mají rozdílné vlastnosti a teprve jejich vhodnou kombinací lze získat hotové, obchodní mouky. Míchání se musí provádět tak, aby získaná obchodní mouka měla vyrovnaný obsah lepku a popelovin. [16] Z hlediska granulace získáváme v pšeničném mlýně spektrum částic od hrubých, přes jemnější, k moukám, které se dále dělí podle granulace na hrubé, polohrubé a hladké. Pro sestavování finálních prouktů máme dvě základní kritéria: Fyzikální - granulaci Fyzikálně chemické složení příslušné frakce a vlastností hlavních složek (pekařská jakost, těstárenská jakost...) Sestavování základních produktů, které nazýváme druhové, tedy znamená vytvoření takových směsí pasážních produktů, které budou mít ve výsledku požadovanou granulaci a příslušné technologické vlastnosti. [1]

32 UTB Zlín, Fakulta technologická 32 Hlavním rozlišovacím a zároveň jakostním kriteriem je obsah popela (minerálních látek) v mouce. Dříve se podle obsahu popela mouky označovaly. Např. mouka T650 znamenala mouku s obsahem 0,65% popela v sušině. [16] V současné době je jako rozhodující znak pro určení pekařské jakosti používáno číslo poklesu (pádové číslo) mouky, a to i jako obchodní ukazatel. V ČR pro potravinářskou pšenici platí podle ČSN jako minimální hodnota čísla poklesu 220 s. Číslo poklesu je metoda, která hodnotí stav sacharido-amylásového komplexu v mouce a tím i vhodnost mouky pro pekařské účely. [16] 2.6 Skladování mouk Čerstvě namletá mouka nemá plnou pekařskou hodnotu a získá ji po 2-6 týdnech skladování. Změny ke kterým během skladování dochází se nazývají zrání mouky. Při zrání mouky probíhají biochemické a fyzikálně chemické změny. [1,16] Jakost mouky při dozrávání je závislá především na teplotě. Nejvhodnější teplota je normální skladovací teplota do +18 C. Při dozrávání dochází k vybělení mouky (oxidace karotenových barviv vzdušným kyslíkem), ale zejména ke změnám lepkového komplexu, kdy se snižuje jeho tažnost a zvyšuje se pružnost. Dochází k oxidaci thiolových skupin a tvorbě disulfidických vazeb mezi sirnými aminokyselinami, které zpevňují lepek. [16] Jedním z nosných procesů zrání je oxidace biopolymerů, především bílkovinného komplexu, která se promítá do změn v terciárních a kvartérních strukturách molekul. V průběhu zrání se tedy výraznou měrou dotvářejí technologické vlastnosti mouk a jejich konečné parametry. Mouka by před zpracováním v pekárně měla být odležená minimálně čtyři dny, za optimum se považuje jeden až dva týdny. Dobrému vyzrání mouky prospívá provzdušňování. [1] Při dlouhodobém skladování se mění rovněž vlastnosti škrobu, který stárne, což má vliv na zvýšení teploty mazovatění škrobu, zvýšení odolnosti vůči rozkladným účinkům amylolytických enzymů. [16] 2.7 Balení mouk Balení je konečnou fází procesu výroby mouky. Pro kvalitu produktu je velmi významné, aby všechny zbývající nečistoty byly odstraněny. Magnety, kontrolní prosévací stroje a případně sterilizátory by měli být součástí procesu balení, aby bylo možné odstranit

33 UTB Zlín, Fakulta technologická 33 všechny cizí předměty z hotového výrobku. Kontrola přítomnosti nečistot musí být prováděna denně a měla by být doložitelně zdokumentována. [43] Většina mouk, které se dodávají k průmyslovému zpracování se expeduje ve volné formě ze zásobníků rovnou do cisteren aut. Nezanedbatelná část mouk se však dodává v obalech, nejčastěji v pytlích po 50kg. Pytlování není ekonomicky výhodné. Hotové výrobky se pytlují dvěma způsoby: Pytle se nejdříve naplní a pak se upraví hmotnost jejich obsahu Pytle se plní výrobkem, jehož množství se předem přesně dávkují [1,44] 1 přívod mouky 2 dávkovací váhy 3 plnící hrdlo 4 laťkový dopravník 5 šicí stroj Obr.18: Schéma pytlovací linky [44] Zvláštní a dnes stále častěji užívaný obal na mouku dodávanou ke zpracování v menších výrobnách je vak uchycený v kovové konstrukci (big bag). [1] Pro malospotřebitele se dodávají mouky balené v sáčcích u nás nejčastěji po 1kg. Mouka z okolního prostředí snadno přijímá vlhkost a různé plyny, které jí mohou dodávat cizý pach. Zvýšená vlhkost má za následek rozvoj mikroorganizmů, které způsobují rozklad organických složek, a tím i zhoršování jakosti. [1,44]

34 UTB Zlín, Fakulta technologická 34 3 LABORATORNÍ KONTROLA Mouka je základní surovinou v pekařské, cukrářské, pečivárenské a těstovinářské výrobě, a to jak z hlediska množství, tak i kvality. Její dávky a vlastnosti mají rozhodující vliv na hlavní technologické ukazatele výroby a na jakost výrobků. [27] 3.1 Vstupní kontrola obilí Vstupní kontrola sestává ze stanovení příměsí a nečistot, kontroly přítomných škůdců, senzorické posouzení vzhledu a pachu, objemové hmotnosti a analytického stanovení vlhkosti, obsahu dusíkatých látek, lepku, sedimentačního testu a čísla poklesu. Na základě těchto rozborů je pak obilí zařazeno mezi potravinářské a případně do jakostní třídy. [1] 3.2 Senzorické posuzování mouky Účelem senzorických zkoušek je rychlá informace o jakosti nebo zdravotní nezávadnosti zkoušených výrobků. Provádí je více osob. Ze senzorických zkoušek má největší význam: Posuzování barvy Posuzování chuti Posuzování vůně [27] Posuzování barvy Barva mouky je ovlivněna několika činiteli, z nichž nejvýznamnější je výše vymletí. Čím je mouka více vymletá, tím má větší obsah obalových partií zrna, a tím je i tmavší a má vyšší obsah popelovin (minerálních částí). [27] Pšeničné mouky mají barvu žlutohnědou od světlé do tmavé, chlebové mouky jsou hnědé až tmavohnědé, žitné mouky mívají typický odstín do šeda a podle stupně vymletí jsou žlutošedé nebo šedohnědé či bělošedé. Ječné mouky mají vlivem barvy slupky odstín do žluta. [27] Princip: Senzoricky se barva mouky posuzuje především Pekárkovou zkouškou. Při tomto určování se 5 až 10g zkoušené mouky rozprostře na černém prkénku nebo podložce a hladítkem se upraví na výšku asi 1cm. Kovovým hladítkem se mouka znovu uhladí a seřízne do tvaru

35 UTB Zlín, Fakulta technologická 35 obdélníka. Těsně vedle takto upraveného hranolu se stejným způsobem vyrovná vzorek známé (standardní) mouky a pro rozeznání od zkoušeného vzorku se v pravém rohu šikmo seřízne. Povrch mouky se ještě uhladí sklem, aby byl stejnoměrně navrstvený a hladký. [27] Barevné odstíny vzorku se nejdříve porovnají na suchu. Potom se prkénko se vzorkem ponoří zešikma do nádoby s vodou a vyjme se po ponoření vrchní vrstvy a zmizení vzduchových bublin. Rozdíly v barevných odstínech tak lépe vyniknou. [27] Barva se posuzuje buď ihned, nebo po zaschnutí povrchu mouky, a to vždy při rozptýleném denním světle. [27] Posuzování chuti Chuť mouky má být normální, typická pro daný druh mouky, podle norem mírně nasládlá. Mouky s cizím pachem mají zpravidla i cizí chuť. [27] Posouzení chuti mouky se provádí tak, že se nepatrná část laboratorního vzorku (na špičku nože) v ústech rozetře jazykem, až se dokonale smísí se slinami a ochutná se. Chuť se projeví zřetelně asi po 1 minutě. [27] Posuzování vůně Každá mouka má typickou vůni (pach). Dobrá mouka má vůni zdravou, normální, nejvýše neurčitou. Poškozená mouka však může mít i nežádoucí pachy, např. zatuchlý, po plísni, nažluklý, nakyslý. Pach mouky může být také ovlivněn okolím (obalem, skaldem apod.). [27] Posuzování vůně mouky se provádí buď metodou provozní nebo rozhodčí Provozní metoda Vezme se malé množství (asi 30g) vzorku na dlaň, zahřeje dýcháním a určí se vůně. [27] Rozhodčí metoda Mouka se zahřívá v uzavřené hliníkové vysoušečce naplněné asi do poloviny zkoušeným vzorkem. Zahřívání trvá 10 minut v sušárně vyhřáté na 130 C. Po této době se vysoušečka vyjme ze sušárny, sejme se víčko a zjistí se vůně. [27]

36 UTB Zlín, Fakulta technologická Stanovení lepku Lepek je hydratovaná moučná bílkovina, která v původním stavu není ve vodě rozpustná, avšak ve styku s vodou ji intenzivně váže a bobtná. Chemickou podstatou moučných bílkovin z pšeničné mouky jsou dvě základní bílkoviny glutenin a gliadin. Ty tvoří skelet jak těsta, tak i pečiva. Množství a kvalita lepku mají tedy podstatný vliv na jejich kvalitu. [42] Stanovení mokrého lepku Připraví se těsto, které se nechá nabobtnat a lepek se vypere Pracovní postup Naváží se 10g zkoušené mouky s přesností na 0,1g a vloží se do porcelánové misky. Za stálého míchání se přidává 2% roztok chloridu sodného dokud nevznikne středně tuhé těsto. Spotřeba roztoku se odečte a směs v misce se upraví na stejnorodou hmotu do tvaru kuličky, která se ponechá v porcelánové misce odležet 30 minut probíhá bobtnání. Poté se lepek vypírá v proudu vody. Lepek je vyprán, není-li odtékající voda zakalena moučným škrobem. Vypraný lepek se zbaví přebytečné vody a zváží se s přesností na 0,1g. [42] Výpočet Procentové množství mokrého lepku se vypočítá podle vzorce: Kde: m a... hmotnost mokrého lepku (g) x = m a. 10 Výsledek se přepočítá na sušinu mouky podle vzorce: x s = x. 100 S Kde: x s... množství mokrého lepku v sušině mouky (%) S... sušina mouky (%) [42] Stanovení suchého lepku Podstata stanovení spočívá v dehydrataci mokrého lepku sušením při teplotě 160 C. [27]

37 UTB Zlín, Fakulta technologická Pracovní postup Vypraný mokrý lepek se položí na vysušené a zvážené hodinové sklíčko a vloží se do elektrické sušárny vyhřáté na 160 C na dvě hodiny. Asi po jedné hodině se lepek musí propíchnout jehlou. Po dvou hodinách se lepek vyjme, nechá se v exsikátoru vychladnout a zváží se s přesností 0,01g. [27] Bobtnavost lepku Bobtnání lepku je v podstatě zvětšování objemu při hydrataci v mírně kyselém prostředí. [27] Princip metody Schopnost lepku bobtnat nám udává tzv. číslo bobtnání, které udává objem, jejž zaujme 1g lepku rozdělený na 30 dílků, bobtnající v roztoku kyseliny mléčné po dobu 150minut při teplotě 27 C. [27,42] Pracovní postup S přesností na 0,02g se naváží 1g čerstvě vypraného mokrého lepku, který se nejlépe v prstech roztrhá na 30 přibližně stejných dílků. [27] Kuličky se vloží do malé porcelánové misky, v níž je asi 10ml roztoku kyseliny mléčné. Z misky se rozdělený lepek vpraví do bobtnací baňky a přidá se dalších 70ml roztoku kyseliny mléčné. Baňka se vloží do termostatu vyhřátého na teplotu 27 C a ponechá se v něm 150 minut. Doporučuje se baňkou občas lehce zakroužit, aby se zabránilo vzájemnému slepování částeček lepku. [27] Po 150 minutách se baňka z termostatu vyjme a zazátkuje tak, že konec zátky dosahuje právě k nulové značce na stupnici. Pozvolným nakláněním se lepkové vločky sesunou po stěně baňky do kalibrovaného hrdla. Baňka se uvede do polohy svidlé, dnem vzhůru a po dopadnutí poslední vločky se na dosažené horní hladině sloupce ihned odečte objem lepku na 0,5 dílku. [27]

38 UTB Zlín, Fakulta technologická 38 1 během bobtnání lepku 2 při odečítání čísla bobtnání Obr.19:Polohy bobtnacích baněk [27] Výpočet Odečtená hodnota udává přímo číslo (stupeň) bobtnání lepku. Zároveň si také všímáme, zda byl roztok čirý nebo zakalený, neboť i to podává informaci o jakosti lepku. [27] Pružnost lepku Pružnost lepku je jeho schopnost vracet se po deformaci zpět do původního tvaru. Vyjadřuje se v číslech pružnosti. [27] Pracovní postup Z čerstvě vypraného lepku, získaného z 10g zkoušené mouky, se uhněte kulička, která se vytáhne nad pravítkem o 1cm, a vytažený konec se pustí. Odečtením na pravítku se zjistí, jaký podíl vytažení se vrátil zpět do původního tvaru. [27] Tabulka 2: Závislost pružnosti lepku na jeho vlastnostech [27] Číslo pružnost Vlastnosti lepku Charakteristika 1 Velmi pružný Vrací se do původního stavu 2 Pružný Vrací se více než o polovinu vytažení 3 Středně pružný Vrací se o polovinu vytažení 4 Málo pružný Vrací se méně než o polovinu vytažení

39 UTB Zlín, Fakulta technologická 39 5 Nepružný Nevrací se skoro vůbec do původního stavu Tažnost lepku Tažnost lepku je délka natahovaného lepku, při které se lepek přetrhl. Udává se v číslech tažnosti. [27] Pracovní postup Z čerstvě vypraného lepku, získaného z 10g zkoušené mouky, se uhněte váleček délky asi 3cm, který se nad děleným pravítkem zvolna natahuje až do přetržení. Délka, při níž se lepek přetrhl, se zaznamená v celých milimetrech. Tažnost lepku se označuje tzv. čísly tažnosti. [27] Tabulka 3: Závislost tažnosti lepku na jeho vlastnostech [27] Číslo tažnosti Vlastnosti lepku Délka lepku při přetržení (cm) 1 Velmi málo tažný Méně než 5 cm 2 Málo tažný 5 až 8 3 Středně tažný 8 až 12 4 Tažný 12 až 17 5 Velmi tažný Více než Stanovení obsahu popela Jako minerální látky se v potravinách označují anorganické sloučeniny obsažené v jejich popelu, což je pevný zbytek po spálení a vyžíhání potravinářského materiálu. Stanovením hmotnosti popela se získá hrubá orientace o celkovém množství minerálních látek ve vzorku. [28] V potravinářství má obsah popela velký význam, protože může být jedním z ukazatelů řádného technologického postupu, např. dodržování požadovaného stupně vymletí mouky. [27] Princip metody Přesně odvážené množství vzorku se spaluje tak dlouho, dokud není celý vzorek zcela zpopelněn. [30]

40 UTB Zlín, Fakulta technologická Pracovní postup Do předem vyžíhaného a zváženého kelímku byl navážen 1 g vzorku s přesností na 1 mg. Vzorek byl zuhelnatěn nad kahanem v digestoři. Potom byl žíhán v elektrické peci při teplotě 800 C po dobu 3 hodin. Po vyžíhání byl kelímek s popelem vložen do exsikátoru a po vychladnutí zvážen. [28] Výpočet Obsah popela v % (x) se vypočte dle vzorce: x = m 2 m 1 m 3 m Kde: m 1.. hmotnost prázdného vyžíhaného kelímku (g) m 2.hmotnost kelímku s popelem (g) m 3.. hmotnost kelímku s moukou (g) [27] 3.5 Stanovení písku Písek se v tomto případě rozumí zbytek popela, který není rozpustný v teplé kyselině chlorovodíkové. [27] Pracovní postup Popel mouky se vyluhuje na horké vodní lázni teplou 10% kyselinou chlorovodíkovou po dobu asi 1 hodiny. Teplota kyseliny má být asi C. Poté se filtruje přes filtrační papír s modrým páskem a promývá se horkou vodou do zmizení bílého zákalu, který vzniká po přidání 3% roztoku dusičnanu stříbrného. Filtr se vysuší a spálí při teplotě 900 C po dobu asi 10 minut. Po vychladnutí v exsikátoru se zváží. [27] Výpočet Obsah písku v % se vypočte podle vzorce: Kde: m 1... hmotnost písku m 2... hmotnost popela [27] x = m 1 m

41 UTB Zlín, Fakulta technologická Stanovení vlhkosti mouky Vlhkost je úbytkem hmotnosti vzorku, vyjádřený v procentech, ke kterému dojde za definovaných podmínek metody. [29] Při stanovení se odvážené množství vzorku suší v elektrické sušárně za předepsaných podmínek. Na stanovení vlhkosti existuje řada metod, z nichž nejvýznamější je metoda rozhodčí a metoda kontrolní. [27] Metoda rozhodčí Pracovní postup Do čisté a zvážené hliníkové misky předem vysušené při teplotě 130 C se naváží s přesností na 1mg 10g důkladně promíchaného laboratorního vzorku. Vzorek se rozprostře do stejnoměrné vrstvy na dno misky a miska s odklopným víčkem se umístí v sušárně předehřáté na teplotu 130 C po dobu 60 minut. Uzavřená a vysušená miska se přendá do exsikátoru. Po ochlazení vzorku na C (asi 45min) se miska opět zváží s přesností na 1mg. [27] Výpočet Obsah vlhkosti v % (x) se vypočítá podle vzorce: x = m 2 m 3 m 2 m Kde: m 1.. hmotnost prázdné vysoušečky (g) m 2.. hmotnost vysoušečky a vzorku před vysušením (g) m 3.. hmotnost vysoušečky a vzorku po vysušení (g) [27] Metoda kontrolní Pracovní postup Upravený vzorek se suší při teplotě C do konstantní hmotnosti. Nejdříve se suší 3 hodiny, pak se nechá v exsikátoru vychladnout a zváží se. Dále se alespoň dvakrát suší vždy 1 hodinu a opět se zváží. Když není úbytek hmotnosti větší jak 0,001g nebo když nastal právě přírustek, považuje se poslední vážení za správné. Jinak se měření provádí dvakrát. [27]

42 UTB Zlín, Fakulta technologická Výpočet Obsah vlhkosti v % (x) se vypočítá podle vzorce: x = m 2 m 3 m 2 m Kde: m 1.. hmotnost prázdné vysoušečky (g) m 2.. hmotnost vysoušečky a vzorku před vysušením (g) m 3.. hmotnost vysoušečky a vzorku po vysušení (g) [27] 3.7 Stanovení kyselosti Kyselost mouky je způsobena z velké části hydrogen- a dihydrogen fosforečnany. Kyselost roste se stupněm vymletí mouky, se stářím mouky, s její vlhkostí a stoupající teplotou při skladování. Má příznivý vliv na jakost lepku, proto patří mezi ukazatele pekařské kvality mouky. [27] Na stanovení kyselosti mouky bylo vypracováno několik metod, z nichž nejvýznamnější je metoda titrační a metoda ethanolového výluhu mouky podle Schuleruda. [27] Rozhodčí metoda titrační Podle ČSN se kyselostí mouky rozumí množství odměrného roztoku NaOH o koncentraci 0,1mol/l potřebného k neutralizaci všech kyselých složek obsažených v 10g mouky. [27] Pracovní postup Na technických vahách se naváží 10g laboratorního vzorku mouky s přesností na 0,01g a opatrně se vysype do kádinky o objemu 400ml. Za stálého míchání se odměrným válečkem přidá asi 20ml destilované vody a později ještě 80ml. Za občasného míchání se obsah kádinky nechá 30 minut vyluhovat. Po této době se do kádinky přidá 3-5 kapek 1% etanolového roztoku fenolftaleinu a ihned se titruje odměrným roztokem hydroxidu sodného o přibližné koncentraci 0,1mol/l do růžového zbarvení, které vydrží asi 1 minutu. [27] Výpočet Titrační kyselost mouky se vypočítá podle vzorce:

43 UTB Zlín, Fakulta technologická 43 x = a. f. 100 kde: a...spotřeba odměrného roztoku hydroxidu sodného o přibližné koncentraci 0,1mol/l f...přesná koncentrace odměrného roztoku hydroxidu sodného Výsledek se musí přepočítat na sušinu. [27] Metoda ethanolového výluhu mouky podle Schuleruda Podstata tohoto stanovení spočívá v titraci filtrátu ethanolového výluhu mouky odměrným roztokem hydroxidu sodného. Metoda je založena na intenzivnějším vyluhování kyselých součástí mouky do 67% - ního ethanolu. [27] Pracovní postup 10g mouky se dobře promísí s 50ml 67% - ního ethanolu 20 C teplého a vzniklá suspenze se nechá 5 minut stát za občasného promíchání. Poté se filtruje skládaným filtrem o průměru 15cm, přičemž se nálevka překryje hodinovým sklem. 25ml filtrátu se převede do kuželové baňky o objemu 100ml, přidají se 3 kapky 3% ethanolového roztoku fenolftaleinu a titrujeme odměrným roztokem hydroxidu sodného o přibližné koncentraci 0,1mol/l do trvale růžového zbarvení. [27] Výpočet Kyselost mouky se vypočítá podle vzorce: x = a. f. 100 kde: a...spotřeba odměrného roztoku hydroxidu sodného o přibližné koncentraci 0,1mol/l f...přesná koncentrace odměrného roztoku hydroxidu sodného Výsledek se musí přepočítat na sušinu. [27] 3.8 Přístroje používané k laboratorní kontrole Glutamatic stanovení lepku Jedná se o dvoumístný automatický vypírač lepku ze šrotu ze pšenice nebo pšeničných mouk. Vypírání probíhá solným roztokem, čerpaným automaticky ze zásobní láhve. U stanovení lepku ze pšenice je nutné vzorek pomlít. [45]

44 UTB Zlín, Fakulta technologická 44 Ke stanovení mokrého lepku je potřeba navážit 10g pšeničného šrotu navažuje se dvakrát, protože přístroj Glutamatic má pravou a levou komoru. K vypírání slouží 2% roztok NaCl. Vypočtené hodnoty se zprůměrují. Stanovení je provedeno za 6 minut. [3,27] Obr.20: Glutamatic [45] Po doplnění přístroje Glutamatic o odstředivku Centrifuge 2015 je možné kromě množství lepku zjistit i kvalitu lepku ve smyslu jeho tažnosti a soudržnosti pomocí tzv. Gluten indexu. Zkouška se prodlouží o 1 minutu. [45] Obr.21: Centrifuge [45,46] GLUTORK 2020 stanovení suchého lepku Tento přístroj slouží ke stanovení suchého lepku. Vypraný lepek se zde vysuší, zváží na vahách a vyjádří se množství suchého lepku. [45] Sušení se provádí po dobu 4 minut při teplotě 150 C mezi dvěma teflonovými plochami. [46]

45 UTB Zlín, Fakulta technologická 45 Obr.22: Glutork 2020 [46] Alveograf Pomocí alveografu se zjišťují reologické vlastnosti mouky jako je tažnost, pevnost a pekařská síla. [49] Vzorek mouky se smíchá s roztokem soli tak, aby vzniklo těsto. Alveograf vhání do těsta vzduch, těsto se nafukuje do bubliny až se nakonec poruší. Tlak uvnitř bubliny se zaznamenává jako křivka na milimetrový papír. [48] Obr. 23: Alveograf [50] Falling number stanovení pádového čísla Tento přístroj se používá ke stanovení pádového čísla. Pádové číslo, neboli číslo poklesu je celkový čas v sekundách od ponoření viskozimetrické zkumavky do vroucí vody, včetně času potřebného na míchání viskozimetrickým míchadlem specifikovaným způsobem. Dále se započítává čas potřebný k poklesu míchadla o určenou vzdálenost ve vodné suspenzi, připravené z mouky nebo celozrného mletého výrobku. [23]

46 UTB Zlín, Fakulta technologická 46 Číslo poklesu je kritériem pro odhalování poškození zásobních látek endospermu pšeničného zrna hydrolytickými enzymy, syntetizovanými v zrně v důsledku startu procesu klíčení zrna v klasu před sklizní vlivem nadměrného příjmu vlhkosti. Porostlé zrno má nízké číslo poklesu, snižuje pekařskou kvalitu, snižuje schopnost vázat vodu. [47] Obr.24: Falling number [45, 48] Zkušební vzorek se kvantitativně převede do viskozimetrické zkumavky a dávkovačem se přidá 25ml destilované vody o teplotě 20 C. Zkumavka se ihned zazátkuje gumovou zátkou a intenzivně se v ruce protřepe tak, aby se získala homogenní suspenze. Zátka se vyjme a do zkumavky se vloží míchadlo, kterým se do suspenze setřou částečky ulpělé na stěnách zkumavky. Zkumavka s míchadlem se vloží do otvoru držáku zkumavky ve vroucí vodní lázni přístroje a zahájí se měření spuštěním čidla. Konec zkoušky je oznámen zvukovým zazněním. Na automatickém počitadle se odečte celkový čas v sekundách. [23]